(57)【要約】【課題】  ろ過カートリッジを固定キャップに嵌合して接続する際や引き抜く際に必要となる力を軽減する。【解決手段】  固定キャップ１０とろ過カートリッジ２０とに、互いに係合する傾斜溝１４及び傾斜突片３３を設ける。このため、固定キャップ１０に対してろ過カートリッジ２０を回転させることにより、ろ過カートリッジ２０を軸方向に進行させ、両者を嵌合接続することができる。ろ過カートリッジ２０を引き抜く際には接続時と逆方向に回転させる。従って、嵌合接続時及び引き抜き時に必要な力は、従来の軸方向へ直線的に押し込んだり引き抜いたりする際に必要な力と比較し、大幅に低減することができる。このため、作業時に配管等に加わる荷重も低減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端開口の筒状に形成されていると共に、被処理流体の流入路及び処理流体の流出路を備え、この流入路及び流出路が配管に接続されて配設される固定キャップと、
前記固定キャップに密閉的に接続される接続部を備え、内部に収容されるろ過体を隔てた内側が前記流入路及び流出路の一方と連通され、外側が他方と連通されるろ過カートリッジと、を具備するカートリッジ式ろ過器であって、
前記固定キャップと前記接続部とのいずれか一方に傾斜溝が、他方に該傾斜溝に係合する傾斜突片が形成されており、ろ過カートリッジを回転させて固定キャップに嵌合装着可能であることを特徴とするカートリッジ式ろ過器。
【請求項２】
前記固定キャップが、内周面に、その中途から開口端に至るまで一方向に傾斜させて刻設された傾斜溝を備え、
前記接続部が、外周面に、前記傾斜溝の開口端から挿入されて係合し、ろ過カートリッジを回転させることにより該傾斜溝に案内される傾斜突片を備えていることを特徴とする請求項１記載のカートリッジ式ろ過器。
【請求項３】
前記接続部は、二重筒構造に形成され、内筒部が前記固定キャップの流入路及び流出路のうちの一方に、外筒部が前記固定キャップの流入路及び流出路のうちの他方を形成する固定キャップの内周面に、それぞれシール部材を介して密閉的に接続される構成であり、
前記傾斜溝は、回転終了時点で、前記内筒部及び外筒部がそれぞれ前記シール部材を介して密閉的に接続される位置に至る長さで形成されていることを特徴とする請求項２記載のカートリッジ式ろ過器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体（液体又は気体）をろ過処理するろ過器に関し、より詳しくは、交換可能なろ過カートリッジを備え、例えば、自動販売機用、医療用、工場生産用、卓上用、アンダーシンク用のように、取り付けスペースが制限される箇所等に使用されるカートリッジ式ろ過器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動販売機内に設けられるカートリッジ式ろ過器として、特許文献１に示されたものが知られている。その概略構造を図４に基づき説明すると、かかるカートリッジ式ろ過器１００は、流入路１１１及び流出路１１２を備え、原水（被処理流体）流入用の配管及びろ過処理したろ過水（処理流体）を流出させるための配管にそれぞれ接続さて配設される固定キャップ１１０と、固定キャップ１１０の筒部に装着されるろ過カートリッジ１２０とを備えて構成される。ろ過カートリッジ１２０は、略中央部に集液口１３１を備えた鍔状の集液体１３０と、該集液体１３０の周縁に一体に固定される筒状のハウジング１４０と、集液体１３０に固着されてハウジング１４０内に配設されるろ過体１５０とを備えている。
【０００３】
ろ過カートリッジ１２０は、固定キャップ１１０の開口端から軸方向に直線的に押し込み、集液口１３１を固定キャップ１１０の流出路１１２に連接した中継アダプタ１１３にシール部材としてのＯリング１６０を介して嵌合させると共に、ハウジング１４０の上部を固定キャップ１１０の内周面にシール部材としてのＯリング１７０を介して嵌合させている。図４に示した例では、集液体１３０の周縁にハウジング１４０を固着しており、集液体１３０とハウジング１４０の上部が、固定キャップ１１０への接続部となっているが、集液体１３０として、周縁に、ハウジングの一部となる筒状部が予め一体成形されているタイプもあり、この場合には、当該集液体１３０のみが接続部となる。なお、このように集液体の筒状部がハウジングの一部を兼ねるタイプでは、ハウジングの本体は、該筒状部に溶着などにより一体化される。
【特許文献１】特開平１１−１５６１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、固定キャップ１１０とろ過カートリッジ１２０の接続部との間、すなわち、図４では、中継アダプタ１１３と集液口１３１との間及びハウジング１４０の上部と固定キャップ１１０の内周面との間には、それぞれ、被処理流体と処理流体との混合を防止するため、及び流体の外部への漏れを防止するために、シール部材としてのＯリング１６０やＯリング１７０を介装している。しかも、シール性を高く保つために、これらのシール部材は比較的硬い材料が用いられている。このため、ろ過カートリッジ１２０を固定キャップ１１０に軸方向に直線的に押し込んで嵌合させたり、あるいは、交換のために固定キャップ１１０からろ過カートリッジ１２０を引き抜く際には大きな力を必要とし、作業性の点で改善の余地があった。また、固定キャップ１１０の流入路１１１や流出路１１２に接続される配管に嵌合時や引き抜き時に大きな荷重がかかってしまうことも問題点として指摘されていた。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、ろ過カートリッジを固定キャップに嵌合して接続する際や引き抜く際に必要となる力を軽減し、作業時に配管にかかる荷重も小さくできるカートリッジ式ろ過器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明では、一端開口の筒状に形成されていると共に、被処理流体の流入路及び処理流体の流出路を備え、この流入路及び流出路が配管に接続されて配設される固定キャップと、
前記固定キャップに密閉的に接続される接続部を備え、内部に収容されるろ過体を隔てた内側が前記流入路及び流出路の一方と連通され、外側が他方と連通されるろ過カートリッジと、を具備するカートリッジ式ろ過器であって、
前記固定キャップと前記接続部とのいずれか一方に傾斜溝が、他方に該傾斜溝に係合する傾斜突片が形成されており、ろ過カートリッジを回転させて固定キャップに嵌合装着可能であることを特徴とするカートリッジ式ろ過器を提供する。
請求項２記載の本発明では、前記固定キャップが、内周面に、その中途から開口端に至るまで一方向に傾斜させて刻設された傾斜溝を備え、
前記接続部が、外周面に、前記傾斜溝の開口端から挿入されて係合し、ろ過カートリッジを回転させることにより該傾斜溝に案内される傾斜突片を備えていることを特徴とする請求項１記載のカートリッジ式ろ過器を提供する。
請求項３記載の本発明では、前記接続部は、二重筒構造に形成され、内筒部が前記固定キャップの流入路及び流出路のうちの一方に、外筒部が前記固定キャップの流入路及び流出路のうちの他方を形成する固定キャップの内周面に、それぞれシール部材を介して密閉的に接続される構成であり、
前記傾斜溝は、回転終了時点で、前記内筒部及び外筒部がそれぞれ前記シール部材を介して密閉的に接続される位置に至る長さで形成されていることを特徴とする請求項２記載のカートリッジ式ろ過器を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のカートリッジ式ろ過器は、固定キャップとろ過カートリッジとが、互いに係合する傾斜溝及び傾斜突片を有する構成である。このため、固定キャップに対してろ過カートリッジを回転させることにより、ろ過カートリッジを軸方向に進行させ、両者を嵌合接続することができ、ろ過カートリッジを接続時と逆方向に回転させれば固定キャップから引き抜くことができる。従って、嵌合接続時及び引き抜き時に必要な力は、従来の、ろ過カートリッジを軸方向へ直線的に押し込んだり引き抜いたりする際に必要な力と比較し、大幅に低減することができる。このため、作業時に配管等に加わる荷重も低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、図面に示した実施形態に基づき本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかるカートリッジ式ろ過器の固定キャップ１０を示す図であり、図２は、ろ過カートリッジ２０を示す図である。
【０００９】
固定キャップ１０は、図１に示したように、全体として一端（下端）開口の筒状に形成されており、筒状胴部１０ａの上部には、隔壁部１３により隔てられた流入路１１及び流出路１２が設けられている。流入路１１及び流出路１２は、固定キャップ１０の直径方向の一端側と他端側とにそれぞれ開口し、かつ、いずれも略Ｌ字状の流路となるように形成されている（図１（ａ）参照）。また、流出路１２の内側端部１２ａは、固定キャップ１０の略中央部において軸方向に沿って下向きに突出されており、この内側端部１２ａに、本実施形態において接続部を構成する後述の集液体３０の内筒部３１が接続される。
【００１０】
ろ過カートリッジ２０は、図２に示したように、集液体３０、ハウジング本体部４０及びろ過体５０を備えて構成される。集液体３０は、二重筒構造に形成され、内筒部３１が上記流出路１２の内側端部１２ａに接続され、外筒部３２が固定キャップ１０の筒状胴部１０ａに、上記流入路１１と連通するように接続される。なお、内筒部３１と外筒部３２とは、図２（ｃ）に示したように、両者間を連結する連結部３４を介して一体に成形されている。また、内筒部３１の内周面には、流出路１２の内側端部１２ａとの隙間を防止し、被処理流体と処理流体との混合を防ぐシール部材としてのＯリング３５が装着されており、外筒部３２の外周面には、固定キャップ１０の筒状胴部１０ａとの隙間を防止し、流体の漏れを防止するシール部材としてのＯリング３６が装着されている。
【００１１】
集液体３０の内筒部３１は、下端に、内筒部３１の直径よりも外方に突出するフランジ部３１ａを備えており、このフランジ部３１ａにろ過体５０の上端部が固着される。外筒部３２は、下端が外筒部３２の直径よりも外方に突出すると共に、図２（ａ）の断面図において下方に向けて屈曲するように形成された筒状部３２ａを備えている。ハウジング本体４０はこの筒状部３２ａに溶着などにより固定される。従って、本実施形態においては、集液体３０の外筒部３２とハウジング本体４０とによって、ろ過体５０を収容するハウジングを構成する。なお、ろ過体５０としては、使用目的等により、中空糸膜フィルタ、プリーツ膜フィルタ、活性炭などを用いることができる。また、集液体３０やハウジング本体４０としては、合成樹脂、金属等から製作したものを用いることができる。
【００１２】
ここで、集液体３０は、上記したように本実施形態において接続部を構成し、外筒部３２の外周面に、図２（ａ），（ｂ）に示したように、傾斜突片３３が設けられており、これに対応して、図１（ａ）に示したように、固定キャップ１０の内周面に、傾斜溝１４が形成されている。傾斜突片３３と傾斜溝１４は、ろ過カートリッジ２０を一方向に回転させながら係合させることができるように形成されていればよく、その形状、長さ等は限定されるものではない。
【００１３】
但し、装着時の回転量を少なくしてできるだけ容易に装着可能とするために、傾斜溝１４は、固定キャップ１０の内周面の中途から開口端に至るまで一方向に傾斜させて、該固定キャップ１０の内周の１／２〜１／５程度の長さで形成することが好ましい。さらには、傾斜溝１４は、該傾斜溝１４に沿っての傾斜突片３３の相対移動が停止した際に、すなわち、ろ過カートリッジ２０の回転終了時点で、上記内筒部３１及び外筒部３２が、固定キャップ１０の流出路１２の内側端部１２ａ及び筒状胴部１０ａにそれぞれシール部材であるＯリング３５，３６を挟んだ位置に至る長さで形成されていることがより好ましい。これにより、より少ない回転量で、より確実にろ過カートリッジ２０の接続部（本実施形態では集液体３０）を固定キャップ１０に固着できる。また、上記と同様により少ない回転量で確実に装着することを目的として、傾斜溝１４及び傾斜突片３３は円周方向に所定間隔毎に複数形成することが好ましい。
【００１４】
また、図１（ａ）及び図３に示したように、傾斜溝１４における傾斜突片３３の停止位置には、傾斜突片３３が入り込む凹部１４ａを設けておくことが好ましい。これにより、図３（ｄ）に示したように、凹部１４ａの手前段部１４ｂに傾斜突片３３が引っかかり抜け止め機能が果たされ、ろ過カートリッジ２０を固定キャップ１０により強固に接続できると共に、凹部１４ａに傾斜突片３３が入り込む時の音や操作感により両者が確実に嵌合したことがわかる。
【００１５】
本実施形態のカートリッジ式ろ過器は、固定キャップ１０の流入路１１を水道管などの被処理流体を供給する配管に接続し、流出路１２を処理流体を流出させる配管に接続して用いられる。ろ過カートリッジ２０は、接続部である集液体３０に設けた傾斜突片３３を、固定キャップ１０に形成された傾斜溝１４の開口端（下端）から係合させて所定方向に回転させて取り付けられる（図３（ａ）参照）。回転させることにより、傾斜突片３３が傾斜溝１４に沿って軸方向に進行し（図３（ｂ），（ｃ）参照）、傾斜突片３３が凹部１４ａに入り込むと回転が終了し（図３（ｄ）参照）、内筒部３１の内周面と流出路１２の内側端部１２ａの外周面との間にＯリング３５が介装された状態で、かつ、外筒部３２の外周面と固定キャップ１０の筒状胴部１０ａの内周面との間にＯリング３６が介装された状態で固定され、接続作業が完了する。従って、従来のように、軸方向に直線的に大きな力を与えて嵌合させる構造ではないため、接続作業を軽い力で行うことができると共に、作業時に配管等にかかる荷重も軽減できる。
【００１６】
そして、被処理流体は、流入路１１を経て、集液体３０の筒状部３２ａ及びハウジング本体４０から形成されるハウジングとろ過体５０との間に浸入し、ろ過体５０を外側から内側へと厚み方向に通過しろ過処理される。ろ過処理された処理流体は、ろ過体５０の内側中空部から集液体３０の内筒部３１を経て流出路１２へ送り出される。
【００１７】
ろ過処理の継続により圧力損失が所定以上に至った場合には、ろ過カートリッジ２０を固定キャップ１０から取り外す。この際、本実施形態では、ろ過カートリッジ２０を上記と逆方向に回転させれば、図３（ｄ）の状態から図３（ａ）の状態へと、傾斜突片３３が係合溝１４の開口端方向へ移動し、従来よりも小さな力で取り外すことができる。使用済みのろ過カートリッジ２０を取り外したならば、新たなろ過カートリッジを上記と同様にして固定キャップ１０に装着して使用する。
【００１８】
なお、上記実施形態においては、ろ過カートリッジ２０の接続部を、集液体３０により構成している。これは、集液体３０の外筒部３２に連設されている筒状部３２ａを、ハウジングの一部として構成しているためであり、例えば、図４に示した従来例のように、ハウジング１４０と集液体１３０とを別部材から形成し、ろ過体１５０を備えた集液体１３０を流出路１１２（中継アダプタ１１３）に接続した後に、ハウジング１４０を固定キャップ１１０に接続するタイプにおいては、集液体１３０だけでなく、ハウジング１４０の上部付近も含めて、本明細書で定義している接続部となる。従って、この場合には、ハウジングの上部外周面に、固定キャップの内周面に形成した傾斜溝に係合する傾斜突片を形成する。
【００１９】
また、上記実施形態では、固定キャップ１０に傾斜溝１４を形成し、ろ過カートリッジ２０の接続部に傾斜突片３３を形成しているが、傾斜溝をろ過カートリッジ２０の接続部に形成し、傾斜突片を固定キャップ１０に形成する構成とすることも可能である。また、上記実施形態では、集液体３０の外筒部３２に固定キャップ１０の筒状胴部１０ａを接続することで流入路１１に連通させ、集液体３０の内筒部３１に流出路１２を接続した構成とし、ろ過体５０の外側から内側に向かって被処理流体を通過させる構成としているが、逆方向にろ過処理されるような配管接続構成とすることも可能である。さらに、流入路１１及び流出路１２を固定キャップ１０の直径方向に沿って設けているが、例えば、図４の従来例のように固定キャップに対して垂直方向に形成するなど、その形成方向は任意である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態にかかるカートリッジ式ろ過器に用いた固定キャップを示す図であり、（ａ）は断面図を、（ｂ）は底面図をそれぞれ示す。
【図２】図２は、上記実施形態にかかるカートリッジ式ろ過器に用いたろ過カートリッジを示す図であり、（ａ）は断面図を、（ｂ）は側面図を、（ｃ）は平面図をそれぞれ示す。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、ろ過カートリッジに設けた傾斜突片を固定キャップの傾斜溝に係合させる工程を説明するための図である。
【図４】図４は、従来のカートリッジ式ろ過器を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  固定キャップ
１０ａ  筒状胴部
１１  流入路
１２  流出路
１４  傾斜溝
２０  ろ過カートリッジ
３０  集液体
３１  内筒部
３２  外筒部
３２ａ  傾斜突片
３５  Ｏリング
３６  Ｏリング
４０  ハウジング本体
５０  ろ過体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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